CAPÍTULO 10 / EJERCICIOS

HONGOS Y MICROORGANISMOS| EJERCICIOS

EL DESCUBRIMIENTO DE UN NUEVO MUNDO: LA INVENCIÓN DEL MICROSCOPIO

1. Responde las siguientes interrogantes:

  • ¿Qué son los ácaros?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cuáles son los dos grupos de microscopios que existen?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cómo se genera una imagen en el microscopio?

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • ¿Cómo denominó Robert Hooke a los numerosos compartimentos que componen a los seres vivos?

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

 

2. Escribe en los recuadros las partes del microscopio.

4. Completa el siguiente cuadro. Describe el funcionamiento de los microscopios electrónicos MET y MEB.

 

 

 

Funcionamiento

Microscopio electrónico de transmisión (MET) Microscopio electrónico de barrido (MEB)
 

 

 

 

 

 

 

 

¿QUÉ SON LOS MICROORGANISMOS?

1. Menciona tres características de los microorganismos.

1) ____________________________________________________________________________________________________

2) ____________________________________________________________________________________________________

3) ____________________________________________________________________________________________________

2. Clasifica los microorganismos que se mencionan en la tabla como: acelulares (A), unicelulares (U) o pluricelulares (P). Coloca la letra correspondiente en la columna derecha.

Microorganismo Clasificación (A), (U) o (P)
Algas
Viroides
Protozoos
Bacterias
Priones
Virus
Hongos microscópicos
Artrópodos
Microalgas
Levaduras

3. Completa las siguientes oraciones:

  • Los ___________________ son seres vivos de tamaño pequeño que no pueden ser observados a simple _________. Son muy importantes ya que participan de los ciclos ________________ y descomponen la ___________ muerta y así devuelven los nutrientes al medio.
  • __________________ es el nombre de una de las bacterias que tiene la capacidad de cambiar el sexo de muchos _____________________.
  • Los microorganismos ___________________, como su nombre lo indica, son aquellos microorganismos que no están formados por células. Parasitan células de otros seres vivos a los que ___________. Tienen un ciclo extracelular de inactividad y un ciclo _____________ en el que causan infección al ____________ susceptible. La mayoría de las enfermedades que producen estos microorganismos son ______________________.
  • Los ______________ de enfermedad son organismos que portan agentes infecciosos que pueden ser trasmitidos a otro organismo. Muchas enfermedades que puede contraer el humano son trasmitidas por _______________: el mal de Chagas, el dengue, el ébola, el zika, la leishmaniosis y la malaria, entre otros.
  • Los __________________ poseen una estructura simple, que puede ser _______________, helicoidal o ____________. Disponen de una pared exterior compuesta por proteínas llamada _________________.
  • Las _________________ son organismos procariotas que se reproducen a gran velocidad por fisión ____________, es decir, se dividen en dos partes. No poseen una membrana que recubra el _______________, por lo que el material genético se encuentra disperso en el _________________.
  • Los ______________ son organismos heterótrofos que se alimentan por ______________ y cuyas células poseen pared celular de quitina.

4. Señala las partes que conforman un bacteriófago.

BACTERIAS Y ARQUEAS

1. Define los siguientes términos:

  • Organismos procariotas:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Glococálix:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Fimbrias:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Biofilm:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Plancton:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Metabolismo:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Fermentación:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Cianobactearias:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Arqueas:

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

2. Coloca en los recuadros las partes de la célula.

3. Completa el siguiente cuadro. Clasifica las bacterias según su forma y según su envoltura.

Según su forma Según su envoltura
a) a)
b) b)
c) c)
d) d)

LOS PROTISTAS

1. Describe brevemente cinco características que poseen los protistas.

1) ____________________________________________________________________________________________________

2) ____________________________________________________________________________________________________

3) ____________________________________________________________________________________________________

4) ____________________________________________________________________________________________________

5) ____________________________________________________________________________________________________

2. Escribe el nombre del protozoo (según el  movimiento) que observas en cada imagen  y cita un ejemplo de cada uno.

3. Traza una línea entre cada imagen de la columna A y el tipo de alga al que corresponde ubicado en la columna B.

A B
Alga verdeazulada
Alga verde
Alga dorada
Alga roja

LOS HONGOS Y LOS LÍQUENES

1. Menciona ocho características generales de los hongos.

1) ____________________________________________________________________________________________________

2) ____________________________________________________________________________________________________

3) ____________________________________________________________________________________________________

4) ____________________________________________________________________________________________________

5) ____________________________________________________________________________________________________

6) ____________________________________________________________________________________________________

7) ____________________________________________________________________________________________________

8) ____________________________________________________________________________________________________

2. ¿Cómo es la clasificación actual del reino Fungi?

1) ____________________________________________________________________________________________________

2) ____________________________________________________________________________________________________

3) ____________________________________________________________________________________________________

4) ____________________________________________________________________________________________________

5) ____________________________________________________________________________________________________

3. Coloca en los recuadros las partes del hongo fitoparásito.

CAPÍTULO 5 / EJERCICIOS

LOS SERES VIVOS Y LA CÉLULA | EJERCICIOS

TEORÍA CELULAR

1. Describe brevemente la contribución de los siguientes científicos a la teoría celular:

Robert Hooke:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Antony Van Leeuwenhoek:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Mattias Schleiden:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Rudolf Virchow:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

August Weismann:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

2. Has un resumen de las cuatro premisas de la teoría celular.

1.____________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

2.____________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

3.____________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

4.____________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

la célula y sus partes

1. Completa las siguientes oraciones.

  • Casi todas las células están formadas por tres partes: la ___________________________, el ____________ y el  ___________________.
  • El citoplasma se encuentra entre la __________________ y el ______________.
  • La pared celular solo se encuentra en las células _______________________.
  • El citoesqueleto proporciona _______________ dentro de una célula.
  • Las ______________ y _______________ son sacos utilizados para el almacenamiento de alimentos, agua, desechos y otros materiales dentro de células eucariotas.

2. Marca con una equis (x) los orgánulos celulares que forman parte del citoplasma.

(  ) Mitocondrias.

(  ) Pared celular.

(  ) Ribosomas.

(  ) Núcleo.

(  ) Aparato de Golgi.

(  ) Membrana plasmatica.

(  ) Centriolos.

tipos celulares y nutrición

1. ¿Cuál es la diferencia entre la célula procariota y la eucariota?

Célula procariota Célula eucariota
 

 

 

 

 

 

 

 

2. Escribe el nombre de cada uno de los siguientes tipos de heterótrofos y descríbelos brevemente.

niveles de organización

1. Completa con los niveles de organización de los seres vivos.

2. Define los siguientes términos:

  • Población:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

  • Comunidad:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

  • Ecosistema:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

  • Biosfera:

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

microscopios

1. Indica a qué componente del microscopio corresponden las siguientes características.

Componente Características
Se conecta a la base y soporta la cabeza del microscopio. También se utiliza para transportar el microscopio.
Lugar por donde se observa el objeto. Se encuentra en la parte superior. Normalmente, tienen un poder de aumento de 10x.
Alberga las partes ópticas en la parte superior del microscopio.
Plataforma plana donde se coloca el portaobjetos.
Lentes ópticas primarias en un microscopio. Generalmente se encuentran tres o cuatro de ellos en un microscopio, con rangos de 10X, 40X y hasta 100X de potencia.
Sostiene el microscopio y aloja el iluminador.
Sujetan las diapositivas en el lugar adecuado.
Fuente de luz fija utilizada en lugar de un espejo; generalmente está situado en la base del microscopio.
 Se encarga de enfocar la luz sobre la muestra.

2. Indica cuáles son los pasos a seguir para usar el microscopio correctamente.

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

 

UNIDAD DE VIDA: ¿LOS VIRUS SON SERES VIVOS?

1. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifica tu respuesta en los casos falsos.

  • Un virus es una entidad biológica de gran tamaño y composición compleja que puede multiplicarse sólo en células vivas de animales, plantas o bacterias. (  )

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Todos los virus contienen una capa proteica que cubre el genoma llamada cápside. (  )

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Los virus pueden generar o almacenar energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). (  )

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • En los seres humanos los virus causan enfermedades como la parotiditis, la varicela, la gripe y el SIDA. (  )

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • La verdadera parte infecciosa de cualquier virus es su ácido nucleico, ya sea ADN o ARN. (  )

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  • Los virus pueden reproducirse y llevar a cabo procesos metabólicos sin una célula huésped. (  )

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

2. Indica cuáles son las tres categorías en las que se clasifican los virus.

  • ___________________________________________________________________________________________________
  • ___________________________________________________________________________________________________
  • ___________________________________________________________________________________________________

3. Coloca los nombres de las siguientes formas virales.

 

Euglena: ¿planta o animal?

Este género de más de 1.000 especies está compuesto de microorganismos flagelados unicelulares que presentan características tanto de plantas como de animales. Estos organismos han sido considerados en algunas ocasiones algas y en otras protozoos.

clasificación

Reino: Protista

Filo: Euglenophycota

Clase: Euglenophyceae

Orden: Euglenales

Familia: Euglenaceae

Género: Euglena (Ehrenberg, 1838)

La euglenas se identifican, entre otras cosas, por la presencia de una mancha ocular formada por pigmentos que absorben la luz.

características

Presenta una célula alargada de 15–500 micrómetros y un núcleo celular. Dentro de ella también se encuentran numerosos cloroplastos que contienen clorofila, una vacuola contráctil, una mancha ocular y uno o dos flagelos.

A diferencia de las células vegetales, la euglena carece de una pared de celulosa rígida y tiene una envoltura protéica flexible que le permite cambiar de forma y le da protección.

Aunque la mayoría de las especies realizan la fotosíntesis, también se alimentan de otros organismos a través de un proceso llamado fagocitosis.

La euglena se reproduce asexualmente a través de un proceso conocido como fisión binaria.

Bajo el microscopio

Por ser un organismo unicelular, no puede verse a simple vista. Por esta razón se debe utilizar un microscopio compuesto para observarla y estudiarla.

La euglena se puede encontrar en estanques y superficies de aguas poco profundas que contienen material orgánico. Por lo tanto, se pueden recoger y preparar fácilmente para su visualización.

La especie más observada en las demostraciones de laboratorio es la Euglena gracilis.

Forma y flagelos

Bajo el microscopio la euglena aparece como un organismo unicelular alargado que se mueve rápidamente a través de la superficie del campo. El cuerpo de este organismo generalmente tiene un extremo redondeado y uno puntiagudo.

El extremo redondeado es a menudo la parte principal de la cual surge la llamada cola en forma de látigo que se conoce como flagelo.

Aunque a menudo se ve un flagelo, las euglenas tienen dos flagelos y uno de estos generalmente se oculta en una parte conocida como reservorio.

El flagelo más largo y visible que se encuentra ubicado en el extremo anterior se mueve rápidamente, lo que hace posible que estos organismos se desplacen a través de la superficie del agua.

Membrana

A diferencia de la mayoría de las células vegetales, este organismo no tiene una pared celular. Los orgánulos y el citoplasma están unidos por una membrana plasmática que facilita el movimiento.

La observación de la euglena bajo un microscopio electrónico ha revelado la presencia de una película compuesta por una capa protéica debajo de la membrana plasmática.

La presencia de esta delgada capa protege la membrana celular y también ayuda a mantener su forma. Además, debido a su naturaleza flexible, facilita el movimiento.

Mancha ocular

Una observación más cercana del organismo revela a través del microscopio una mancha rojiza en la parte anterior. Este es un orgánulo compuesto de gránulos de carotenoides que le permiten sentir y moverse hacia la luz solar.

La mancha ocular también ayuda a filtrar la longitud de onda de la luz que llega al cuerpo paraflagelar, que es la estructura de detección de luz que se encuentra en la base del flagelo.

El movimiento corporal del organismo hacia la fuente de luz donde ocurre la fotosíntesis se conoce comúnmente como fototaxis positiva.

Clorofila

Además de la mancha ocular, también se logra notar bajo el microscopio unas manchas oscuras y verdosas en todo el cuerpo del organismo.

Algunos de estos puntos son cloroplastos que contienen clorofila, lo que produce el tono verde y es responsable de la fotosíntesis. Esto generalmente se conoce como clorofila A.


¿Sabías qué...?
Algunas euglenas tienen clorofila A y B. La clorofila B produce un color verde azulado y mejora la absorción de luz requerida para la fotosíntesis.

El cloroplasto en el organismo atrapa la luz solar que se utiliza para fabricar su alimento a través de la fotosíntesis. Este proceso se puede resumir de la siguiente manera:

Dióxido de carbono + agua, glucosa y oxígeno (en presencia de luz solar)

Aunque son capaces de fabricar su propio alimento, también se alimentan de otros organismos al envolverlos en sus membranas celulares a través de un proceso conocido como fagocitosis. 

Fagocitosis

En este proceso, el organismo envuelve la partícula de alimento en una vacuola para ser digerida a través de la liberación de ciertas enzimas. Las euglenas también tiene una vacuola contráctil que ayuda a recolectar y eliminar el exceso de líquidos de la célula. Esto evita que la célula ingiera demasiada agua, para evitar que la misma colapse y se rompa.

Reproducción

Este organismo se reproduce de forma asexual a través de un proceso conocido como fisión binaria. Este proceso comienza cuando la euglena replica su ADN y se expande en tamaño. Luego se divide por la mitad y crea dos organismos completos, cada uno con ADN idéntico.

La parte más importante de la fisión binaria es la división del núcleo donde se encuentra el material genético, que se produce a través de la mitosis que consta de cuatro etapas.

Generación espontánea

Durante milenios los seres humanos se han preguntado cómo surge la nueva vida, y esto se ha mantenido en una constante disputa entre la religión, la filosofía y la ciencia. Una de las primeras explicaciones fue la teoría de la generación espontánea, ampliamente aceptada durante la Edad Media.

Teoría de la generación espontánea

Esta teoría tiene como objetivo explicar el surgimiento aparentemente repentino de organismos en la materia inerte. Sugiere que estos no descienden de otros organismos y que sólo requiere que se cumplan ciertas condiciones en su entorno para que ocurra la creación.

La generación espontánea es la hipótesis incorrecta de que las cosas no vivas son capaces de producir vida.

Aristóteles como precursor

Aristóteles fue quien teorizó que la materia no viva contenía un calor vital llamado pneuma. Sugirió que los animales y las plantas podrían surgir de la tierra y del líquido, porque había calor vital en el aire, aire en el agua y agua en la tierra. Esta creencia sentó las bases para la teoría de la generación espontánea.

Generación espontánea de ratones

Para crear ratones se requiere que la ropa interior sucia y el grano de trigo se mezclen y se dejen al aire libre. En 21 días o menos, aparecerían los ratones. La causa real puede parecer obvia desde una perspectiva moderna, pero para los defensores de esta idea, los ratones surgieron espontáneamente de los granos de trigo.

La teoría de la generación espontánea persistió en el siglo XVII, cuando los científicos realizaron experimentos adicionales para apoyarla o refutarla.

Redi Vs. Needham

En 1668 un científico italiano llamado Francesco Redi diseñó un experimento para probar la creación espontánea de gusanos. Redi sospechaba que las moscas que aterrizaban en la carne ponían huevos y estos eventualmente se convertían en gusanos.

Para probar esta idea realizó el siguiente experimento:

  1. Usó tres piezas de carne.
  2. Una de ellas la colocó debajo de una hoja de papel, como resultado las moscas no pudieron poner huevos en la carne y no se desarrollaron gusanos.
  3. La segunda pieza la dejó al aire libre, donde aparecieron los gusanos.
  4. La tercera pieza la cubrió con una gasa. Las moscas fueron capaces de poner los huevos en la gasa pero en la carne no se desarrollaron gusanos.
  5. Para concluir, colocó la gasa que contenía los huevos en un trozo de carne fresca y observó como se desarrollaron los gusanos.
El experimento de Redi demostró que fueron los huevos los que originaron las moscas y no la generación espontánea.

En Inglaterra, John Needham desafió los hallazgos de Redi al realizar un experimento en el que colocó un caldo orgánico en una botella, lo calentó para matar cualquier organismo que estuviese dentro y luego la selló. Días después, informó sobre la presencia de vida en el caldo y anunció que la vida había sido creada a partir de materia no viva.

Experimento de Spallanzani

Lazzaro Spallanzani, también un científico italiano, revisó los datos y el diseño experimental de Redi y Needham y concluyó que quizás el calentamiento de la botella de Needham no mató todo lo que había dentro, por lo que construyó su propio experimento.

  1. Colocó caldo en cada una de las dos botellas.
  2. Hirvió el caldo en ambas botellas.
  3. Selló una botella y dejó la otra abierta.
  4. Días después, la botella sin sellar estaba llena de pequeños seres vivos que observó con más precisión en el microscopio recién inventado. La botella sellada no mostraba signos de vida.
El experimento de Spallanzani ciertamente excluye a la generación espontánea como una teoría viable.
Llegada de la microscopía

La invención del microscopio en ese momento sirvió para realzar la creencia de la generación espontánea. La microscopía reveló un mundo completamente nuevo de organismos que parecían surgir espontáneamente.

Algunos científicos notaron que Spallanzani, al haber privado la botella de aire, había obviado el hecho de que éste era necesario para la generación espontánea. Aunque su experimento fue exitoso, una fuerte refutación debilitó sus afirmaciones.

Experimento de Pasteur

Louis Pasteur, un científico francés, aceptó el desafío de recrear el experimento y dejar el sistema abierto al aire.

  1. Diseñó varias botellas con cuellos curvos en S orientados hacia abajo para que la gravedad impidiera el acceso de materiales extraños en el aire.
  2. Colocó un caldo enriquecido con nutrientes en una de las botellas de cuello de cisne.
  3. Hirvió el caldo y no observó vida en la botella durante un año.
  4. Luego rompió la parte superior de la botella, la expuso más directamente al aire y observó formas de vida en el caldo en unos días.

Concluyó que mientras el polvo y otras partículas en el aire quedaran atrapadas en el cuello en forma de S de la botella, no se crearía vida hasta que se eliminara ese obstáculo.

Pasteur finalmente convenció al mundo de que aunque la materia inerte estuviese expuesta al aire no surgirían formas de vida en ella.
¿Sabías qué...?
La pasteurización originalmente fue el proceso de calentar los alimentos para eliminar microorganismos dañinos antes del consumo humano.

 

 

La luz y los instrumentos ópticos

Estamos tan acostumbrados a oprimir un botón para obtener luz que nos cuesta imaginar cómo fue la vida de aquellas personas que no contaban con luz eléctrica. La palabra clave es “electricidad” gracias a su descubrimiento se generaron avances en la industria, la comunicación y la salud. A finales del siglo XIX se extendió la iluminación eléctrica en las casas y en las calles. Más confort en nuestros hogares… pero qué se sabe de la luz. La tecnología siguió avanzando y se crearon los instrumentos ópticos, como la lupa y el microscopio, con el objetivo de procesar las ondas de luz de un modo diferente y así poder ver objetos al detalle.

Un poco de historia

La primera fuente de iluminación que se utilizó fue el fuego y en función a él se construyeron diversos objetos. Las lámparas más antiguas que se tiene registro fueron empleadas en Egipto y consistían en piedras ahuecadas rellenas de aceite. Los griegos y romanos fabricaron lámparas de bronce o de arcilla y utilizaban como elemento de combustión aceite de oliva u otros aceites vegetales.

Las primeras velas fueron elaboradas por los fenicios hacia el 400 d.C., empleaban grasa animal para su fabricación. Durante el medievo se incrementó su utilización.

Sin embargo, el diseño de las lámparas continúo avanzando. Con el advenimiento de la industria del petróleo, el kerosén pasó a ser el elemento de combustión más utilizado en las lámparas.

La iluminación a gas llegó en 1795, cuando William Murdock, en Inglaterra, ideó una instalación de luz a gas para una fábrica. Rápidamente este sistema se extendió a las calles; las lámparas a gas no contaban con una mecha como las anteriores.

A finales del siglo XIX y principios del XX se fueron reemplazando las lámparas a gas por las eléctricas. En 1879, el estadounidense Thomas Edison y el inglés Joseph Swan llevaron a cabo independientemente la fabricación de la lámpara eléctrica incandescente (bombilla). Las de Edison tuvieron más éxito. Con el paso del tiempo han aparecido más variedad de lámparas y con un sistema de funcionamiento mejorado.

¿Sabías qué...?
La luz tarda más de cuatro años en llegar a la estrella más cercana.

¿Qué es la luz?

La luz es una onda transversal y electromagnética porque se puede propagar en el vacío. Alcanza una velocidad máxima en el vacío de 3.108 m/s. En cualquier otro medio la velocidad de la luz es inferior. En el agua es de 225.000 Km/s, y en el vidrio de 200.000 Km/s.

La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina luminotecnia.

La mayor fuente de iluminación de nuestro planeta
es el Sol que emite energía en forma de luz. De toda la luz que el Sol irradia, sólo una tercera parte llega a la superficie del planeta debido a que la atmósfera actúa como un filtro.

Fuentes de iluminación

Hay cuerpos que producen y emiten su propia luz. Estos cuerpos reciben el nombre de fuentes luminosas y se los puede clasificar del siguiente modo:

Según el origen:

Fuentes naturales: por ejemplo, el Sol o un relámpago. Fuentes artificiales: por ejemplo, una linterna o una vela.

Según cómo se produce la emisión:

Fuentes incandescentes: Son aquellas que emiten luz y calor al ambiente. Por ejemplo, el filamento de una lamparita.
Fuentes luminiscentes: Son aquellas que emiten luz sin emitir calor al ambiente. Los tipos de fuentes luminiscentes que podemos encontrar son:

Triboluminiscencia: es la luz emitida por fricción. Cuando algunos cristales, como el azúcar, se trituran súbitamente, la fricción les hace emitir luz durante un breve instante.
Bioluminiscencia: se denomina así a la luz emitida por los seres vivos. Por ejemplo, insectos como las luciérnagas poseen compuestos químicos que liberan energía luminosa.
Fosforescencia: es la luz emitida gradualmente luego de su almacenamiento. Hay ciertas pinturas que brillan en la oscuridad, éstas absorben energía luminosa y la liberan lentamente. La energía luminoso se percibe en la oscuridad, un clásico ejemplo son las agujas del reloj.
Fluorescencia: es la rápida emisión de energía luminosa. Los tintes fluorescentes a menudo contienen productos químicos que absorben brevemente la luz ultravioleta y luego la emiten como luz visible.

Bioluminiscencia.

Propagación de la luz

La luz emitida por una fuente luminosa es capaz de llegar hasta otros objetos e iluminarlos. Este recorrido de la luz, desde la fuente luminosa hasta los objetos, se denomina rayo luminoso.
Las características de la propagación de la luz son:

  • La luz se propaga en línea recta. Por eso la luz deja de verse cuando se interpone un cuerpo entre el recorrido de la luz y la fuente luminosa.
  • La luz se propaga en todas las direcciones. Esa es la razón por la cual el Sol ilumina todos los planetas del sistema solar.
  • La luz se propaga a gran velocidad.

Existen dos propiedades de la luz que son comunes a todos los tipos de luz que existen:

  • Reflexión: el rayo luminoso se refleja cuando llega a una superficie reflectante. Por ejemplo: Los espejos son capaces de reflejar la luz que reciben.
  • Refracción: el rayo luminoso cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro. Por ejemplo, cuando el rayo de luz pasa del aire al agua.

Color y luz reflejada

El color que poseen los objetos no es una propiedad intrínseca de ellos, sino que se relaciona con la naturaleza de la luz que reciben. Un objeto absorbe gran parte de la luz que lo ilumina y refleja una parte más o menos pequeña.
Al iluminar un objeto con luz blanca, veremos el objeto del color que éste más refleja. Es decir, si en este momento estamos viendo un objeto azul, es porque absorbe todos los colores menos el azul, que lo refleja.

¿Y qué pasa con los objetos blancos? ¿Qué reflejan?
Newton descubrió que al hacer girar rápidamente un disco pintado con diferentes colores, éste se veía blanco. Gracias a la experiencia de Newton se concluyó que el blanco es el producto de la superposición de varios colores, es decir, los objetos blancos reflejan todos los colores y como consecuencia se ven blancos.

¿Qué colores reflejan los objetos negros?
Los objetos negros absorben todos los colores y no reflejan ninguno. Por eso se ven negros.

¿Sabías qué...?
La luz solar puede penetrar el océano a una profundidad de 72 metros.

Instrumentos ópticos

Los instrumentos ópticos sirven para procesar ondas de luz con el objetivo de mejorar una imagen para su visualización. A continuación vamos a ver las características de algunos instrumentos ópticos:

Prismático
Los prismáticos, comúnmente denominados binoculares, largavistas o catalejos, cumplen la función de agrandar los objetos lejanos. A diferencia del telescopio, los prismáticos tienen dos tubos en vez de uno, esto permite estimar mejor las distancias. La ampliación se logra cuando la luz atraviesa cada serie de lentes.

Lupa
Las lupas se conocen también con el nombre de microscopio simple, cuentan con una lente biconvexa (por lo tanto, convergente) de distancia focal pequeña, que se emplea para observar cosas situadas entre el foco y la lente. La imagen que se obtiene es virtual y de mayor tamaño que el objeto.

Las lupas utilizadas en la práctica tienen una distancia focal que va desde 5 mm hasta 5 cm.

Telescopio óptico
Existen dos tipos de telescopios ópticos: los refractores (anteojos astronómicos) y los reflectores. En los primeros los rayos de luz se refractan al atravesar el objetivo y forman una imagen en el plano focal. Esta imagen se mira a través de un ocular, que la amplía y mejora gracias a diversas lentes correctoras.

En los telescopios reflectores del tipo Newton los rayos de luz que penetran en el telescopio e inciden sobre un espejo cóncavo en el que se forma una imagen que se refleja sobre otro espejo auxiliar plano, colocado oblicuamente. La imagen formada sobre este segundo espejo se observa con una lente (ocular) que la amplía y mejora.

Microscopio óptico
El máximo de aumento que se puede conseguir con los microscopios ópticos es de 2.000 aumentos. Funciona cuando la luz procedente del objeto iluminado penetra en el objetivo. Éste actúa como una lupa, dando una imagen muy ampliada del objeto. La imagen se puede examinar a través del ocular, que de nuevo la amplía. El aumento final conseguido es el producto de los aumentos del objetivo por los del ocular.

Microscopio electrónico
Los microscopios electrónicos poseen una capacidad de hasta un millón de aumentos, incluso se ha logrado ver átomos individuales. Las imágenes logradas con este tipo de microscopios son en blanco y negro; generalmente son coloreadas posteriormente para contrastar mejor los detalles.

Este tipo de microscopios no cuenta con lentes de cristal, sino con electroimanes que dirigen un haz de electrones por una cavidad en la que se ha hecho el vacío. Los electrones inciden sobre una muestra cuya superficie se ha metalizado previamente.

Cámara fotográfica analógica
Las cámaras fotográficas emplean un sistema óptico para la representación de objetos exteriores sobre una placa o una película fotográfica. Básicamente las cámaras son una caja negra que cuentan con un agujero (diafragma) por el que entra la luz reflejada del objeto o paisaje que deseamos fotografiar. Luego, por medio de un proceso químico casi instantáneo, la imagen queda plasmada en el negativo o película. Los haluros de plata del negativo reaccionan a la luz formando diminutos puntitos. Las zonas que reciben más luz aparecen más oscuras pues se ha formado un mayor número de cristales, mientras que las más blancas son las menos impresionadas.

Este proceso da como resultado una imagen negativa, es decir, con los colores invertidos. Debe ser positivada mediante el revelado para obtener la copia final con los colores originales.

Cámara fotográfica digital
Las cámaras digitales en lugar de tener una película, cuentan con un sensor CCD (Changed Couple Device o dispositivo de transparencia de carga). Este censor es un chip sensible a la luz, electrónico y con una superficie fotosensible que
reacciona a la luz. Las imágenes capturadas se guardan en formato digital en un dispositivo de almacenamiento, normalmente una tarjeta de memoria que se conecta posteriormente al ordenador.

Microscopio

Durante el primer siglo después de Cristo, el vidrio fue inventado y los romanos miraban a través del cristal para probar y experimentar. Más adelante, descubrieron que si se tenía una de estas lentes sobre un objeto, el objeto parecería más grande.

¿Qué es el microscopio?

Un microscopio es un instrumento utilizado para ampliar un objeto y verlo en detalle. Existen muchos tipos de microscopios que cuentan con diferentes niveles de ampliación y que producen diferentes tipos de imágenes. Algunos de los microscopios más avanzados permiten incluso ver átomos.

 

Un microscopio se utiliza comúnmente en un laboratorio microbiológico y se emplea para el estudio de organismos.

Invención del microscopio

Como muchas invenciones en las que existen disputas sobre quienes fueron los inventores originales, el microscopio no es una excepción.

Data del primer siglo, los romanos investigaron el uso del vidrio y cómo la visión de objetos a través de él hacía que los objetos parecieran más grandes.

¿Sabías qué...?
A Robert Koch, un médico alemán y microbiólogo, se le atribuye el descubrimiento de los bacilos del cólera y la tuberculosis.

Las primeras formas simples de la ampliación eran lupas, por lo general alrededor de 6x a 10x y se utilizaron para inspeccionar diminutos insectos, como las pulgas.

Los primeros microscopios se utilizaron para estudiar los insectos y fueron apodados “vidrios de pulgas”.

Zacharias Jansen y el primer microscopio compuesto

En la década de 1590, dos fabricantes holandeses Zacharias Jansen y su padre Hans comenzaron a experimentar con estas lentes. Colocaron varias de ellas en un tubo y descubrieron que el objeto, cerca del extremo del tubo se veía mucho más grande que en cualquier lupa simple.

Sus primeros microscopios eran más una novedad que una herramienta científica, ya que la máxima ampliación era sólo alrededor de 9x y las imágenes eran algo borrosas.

Los primeros microscopios tenían solamente una lente y fueron referidos como microscopios simples.

Se cree que el padre de Zacharias Jansen le ayudó a construir el primer microscopio en 1595. Zacharias le escribió a William Boreel sobre la invención, y en la década de 1650, Boreel relató el diseño del microscopio.

Anton van Leeuwenhoek

Fue uno de los pioneros de la microscopía. A finales del siglo 17 se convirtió en el primer hombre en fabricar y utilizar un microscopio real.

Van Leeuwenhoek logró un mayor éxito que sus contemporáneos puesto que desarrolló maneras de hacer lentes superiores. Creó un nuevo tubo de lente que tenía un poder de ampliación de 270x.

 

Van Leeuwenhoek fue el primero en ver y describir las bacterias, la levadura y la circulación de los glóbulos sanguíneos en los capilares.

El trabajo de Van Leewenhoek fue verificado y desarrollado por el científico inglés Robert Hooke, que publicó el primer trabajo de estudios microscópicos llamado Micrographia en 1665. Los estudios detallados de Hooke fomentaron el estudio en el campo de la microbiología y la ciencia biológica avanzada.

Tipos de microscopios

El tipo más común de microscopio es un microscopio óptico que utiliza lentes para formar imágenes de la luz visible.

Otros microscopios

Un microscopio electrónico utiliza electrones en lugar de luz para crear la imagen ampliada. El primer microscopio electrónico fue el microscopio electrónico de transmisión, inventado en 1931 por Ernst Ruska y el microscopio electrónico de barrido en 1935 por Max Knoll.

Un microscopio óptico con una sola lente se conoce como microscopio simple y uno con dos lentes se conoce como microscopio compuesto.

Partes del microscopio

  • Sistema mecánico: funcionan como soporte de las lentes y otros elementos.
  • Brazo: soporta el tubo y lo conecta a la base.
El brazo es la parte por donde se debe sujetar el microscopio para transportarlo.
  • Base o pie: parte inferior del microscopio, se utiliza para el apoyo y le proporciona estabilidad.
  • Platina: plataforma plana donde se coloca el portaobjetos con la muestra a observar.
  • Pinzas de sujeción: sirve para sujetar la preparación.
  • Tornillo macrométrico: se emplea para el movimiento rápido hacia arriba o hacia abajo del tubo o la platina, y además con él se puede localizar la imagen a observar.
  • Tornillo micrométrico: permite colocar en la posición adecuada, cualquiera de los objetivos que se encuentran en él.
  • Tubo: conecta el ocular a las lentes objetivas.
  • Sistema de iluminación: elementos que transmiten, reflejan y regulan tanto la intensidad como la cantidad de luz que va a incidir sobre la muestra.
  • Fuente de iluminación: luz fija utilizada en lugar de un espejo. Si el microscopio tiene un espejo, se utiliza para reflejar la luz de una fuente externa a través de la parte inferior de la platina.
La fuente de luz es de 110 voltios.
  • Condensador: el propósito de la lente del condensador es enfocar la luz sobre la muestra; las lentes condensadoras son más útiles en las potencias más altas, 400x y más.
  • Diafragma: se utiliza para variar la intensidad y el tamaño del cono de luz que se proyecta hacia arriba en la diapositiva.
  • Sistema óptico: conjunto de lentes responsables del aumento y resolución.
  • Objetivo: tiene como función colectar la luz proveniente de la muestra y proyectar una imagen nítida, real, invertida y aumentada hacia el cuerpo del microscopio.
  • Ocular: sirve para observar la imagen real e invertida que produce el objetivo por medio de dos funciones, una es la de aumentar la imagen y transformarla en una imagen virtual derecha con respecto a la imagen del objetivo que posteriormente el ojo endereza, y otra es aclarar el campo óptico o plano circular en el que aparece el objeto.

 

Los microscopios compuestos hoy son tan avanzados que pueden ampliar una muestra de hasta 1.000 veces.